CN107267726A - 抗拉强度450MPa级冷轧双相钢的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抗拉强度450MPa级冷轧双相钢的制造方法,其特征在于,包括如下步骤:热轧、终轧、卷取、冷轧、退火、缓冷、快冷、过时效、平整,九个步骤,其中,热轧加热温度为1220~1280℃,终轧温度840~890℃,卷取温度580~650℃,冷轧压下率60~80%,退火过程退火温度800~840℃,缓冷段结束温度610~650℃,快冷段结束温度290~320℃,过时效温度260~310℃,平整延伸率0.5%~0.6%。本发明具有较高的抗拉强度,良好的成形性能和较低的生产成本的有益效果。
Description
技术领域
本发明涉及冷轧双相钢的制造方法,具体是一种抗拉强度450MPa级冷轧双相钢的制造方法。
背景技术
随着汽车节能环保和安全法规要求的不断提高,汽车产品既要求轻量化也需要兼顾安全性。轻量化可以通过选用高强度轻质材料和结构的优化设计来实现,然而提高安全性则在需要合理的设计和高强度材料的同时,也要求材料有更高的吸能性,即高的强度和高的塑性,传统的汽车覆盖件如侧围、后备箱盖等采用低强度级别的IF钢,主要考虑的其成形性的要求。然而,现代汽车工业的发展要求具有更高的安全性,因此不仅要具有高成形性,还要具有更高的强度,因此,450MPa级的冷轧双相钢得到更好的发展机会。
目前冷轧双相钢应用的主流产品为450-980MPa级别,450MPa级冷轧双相钢由于其强度较低、工艺窗口窄、现场生产稳定性控制难度大,国内目前仅有少数钢厂具备批量生产能力。随着各汽车厂家对车型设计轻量化的重视,450MPa级双相钢的需求也在逐步扩大,目前武钢450MPa级冷轧双相钢每年产销量约5000吨。
450MPa级冷轧双相钢在汽车覆盖件应用方面,相比烘烤硬化钢,其抗时效性更好,保证高强度的同时,烘烤硬化性能更高,在相同级别条件下,DP钢可以更薄,汽车减重效果更明显,此外,双相钢具有更好的抗凹陷性,是汽车覆盖件的理想材料。因此,随着国家法律法规的提升,以及汽车轻量化、安全性要求的提高,450MPa级冷轧双相钢是将来汽车轻量化覆盖件用钢的最佳材料。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述背景技术存在的不足,提出一种具有较高的抗拉强度,良好的成形性能和较低的生产成本的抗拉强度450MPa级冷轧双相钢的制造方法。
为了实现以上目的,本发明提供的一种抗拉强度450MPa级冷轧双相钢的制造方法,其特征在于,包括如下步骤:热轧、终轧、卷取、冷轧、退火、缓冷、快冷、过时效、平整,九个步骤,其中,热轧加热温度为1220~1280℃,终轧温度840~890℃,卷取温度580~650℃,冷轧压下率60~80%,退火过程退火温度800~840℃,缓冷段结束温度610~650℃,快冷段结束温度290~320℃,过时效温度260~310℃,平整延伸率0.5%~0.6%。
作为本发明的优选方案,所述钢材的化学成分为C:0.06~0.09%;Si:<0.06%;Mn:1.00~1.40%;P:0.01%以下;Alt:0.02~0.07%;S:0.005%以下;N:0.005%以下,其余为Fe。
本发明的有益效果:利用该技术方案生产出来的780MPa级高屈服强度冷轧双相钢,由于通过合适的化学成分与生产工艺控制,所得产品具有较高屈服强度和良好的扩孔翻边性能。因此在利用该产品生产汽车车身高强度结构件时,所得零件强度高,翻边质量好,能对车身结构起到良好的轻量化效果,具有显著的社会效益和经济效益。
具体实施方式
实施例:一种抗拉强度450MPa级冷轧双相钢的制造方法,其特征在于,包括如下步骤:热轧、终轧、卷取、冷轧、退火、缓冷、快冷、过时效、平整,九个步骤,其中,热轧加热温度为1220~1280℃,终轧温度840~890℃,卷取温度580~650℃,冷轧压下率60~80%,退火过程退火温度800~840℃,缓冷段结束温度610~650℃,快冷段结束温度290~320℃,过时效温度260~310℃,平整延伸率0.5%~0.6%。所述钢材的化学成分为C:0.06~0.09%;Si:<0.06%;Mn:1.00~1.40%;P:0.01%以下;Alt:0.02~0.07%;S:0.005%以下;N:0.005%以下,其余为Fe。
与现有技术相比,本技术的优势在于:
(1)化学成分设计:
碳:双相钢中的碳主要作用是提高奥氏体淬透性,使在室温下形成合适的马氏体组织。碳含量越高,马氏体的硬度越高,双相钢的抗拉强度越高。但是钢中的碳含量过高对成形性能极为不利,也会恶化材料的焊接性能。故将其含量限定在0.06~0.09%范围。
硅:硅元素在双相钢中对铁素体基体有净化作用,抑制碳化物的形成,同时促进C从铁素体基体向奥氏体扩散,但是过量的Si元素在热轧生产过程中会导致氧化铁皮除不尽等问题。所以,将其含量限定在<0.06%范围。
锰:锰元素是典型的扩大奥氏体区元素,具有良好的固溶强化效果,提高钢的强度,但较高的锰含量会对炼钢与连铸过程造成不利影响,考虑到钢需要达到的强度级别,将其含量限定在1.00~1.40%范围。
磷、硫:磷、硫在本发明中属于杂质元素,其含量要求低,考虑其对钢性能的综合影响,将硫含量限定在0.003%以下,磷含量限定在0.01%以下。
铝:在本发明中是作为脱氧剂加入的,保证钢水的纯净,但过多的铝含量会形成氧化铝夹杂。综合考虑钢中的Alt含量控制在0.02~0.07%。
氮:在本发明中中氮是有害元素,影响钢的成形性能。故将其含量控制在0.005%以下。
本发明采用低成本的合金成本设计,既保证了钢板具有超高的强度,又保证了钢板具有良好的成形性能。
本技术方案采用C-Mn的化学成分体系设计生产,其化学成份重量百分比为:C:0.06~0.09%;Si:<0.06%;Mn:1.00~1.40%;P:0.01%以下;Alt:0.02~0.07%;S:0.005%以下;N:0.005%以下,余量为Fe。
(2)生产工艺
热轧过程中板坯加热温度、均热时间、终轧温度、冷却速度、卷取温度等对双相钢的性能有着重要影响;冷轧工艺中影响最终性能的是冷轧压下率,大的冷轧压下率有利于后续产品组织和性能的均匀性;退火过程中需要控制的关键退火工艺参数是退火温度、缓冷温度,冷却速度,过时效温度等,从而在后续的冷却过程中获得铁素体和马氏体双相组织。冷却速度是由退火过程中的几个温度控制点决定的,如缓冷段出口温度和快冷段出口温度,奥氏体转变成马氏体需要冷却速度达到一定要求。另外,退火过程的过时效段可以对马氏体起到稳定的作用,对控制双相钢的抗拉强度至关重要。
因此,该产品设计的生产工艺为热轧加热温度为1220~1280℃,终轧温度840~890℃,卷取温度580~650℃,冷轧压下率60~80%,退火过程退火温度800~840℃,缓冷段结束温度610~650℃,快冷段结束温度290~320℃,过时效温度260~310℃,平整延伸率0.5%~0.6%。
(3)产品组织和力学性能
产品微观组织为铁素体加一定比例的马氏体双相组织。产品具有较高的抗拉强度和较好的成形性。屈服强度250~340MPa,抗拉强度高于450MPa,伸长率(A80mm)不低于27%,n值不低于0.16。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明的结构做任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明的技术方案的范围内。
表1为各实施例的产品实际冶炼成分,表2为各实施例的工艺参数,表3为本发明各实施例的性能情况。
实施例 | C | Si | Mn | P | S | A1t | N |
1 | 0.068 | 0.05 | 1.06 | 0.009 | 0.0030 | 0.04 | 0.0022 |
2 | 0.075 | 0.04 | 1.19 | 0.005 | 0.0020 | 0.02 | 0.003 |
3 | 0.085 | 0.05 | 1.25 | 0.006 | 0.0030 | 0.03 | 0.0049 |
4 | 0.09 | 0.03 | 1.34 | 0.008 | 0.0024 | 0.05 | 0.0025 |
5 | 0.078 | 0.06 | 1.37 | 0.009 | 0.00026 | 0.07 | 0.0024 |
表1
表2
表3
Claims (2)
1.一种抗拉强度450MPa级冷轧双相钢的制造方法,其特征在于,包括如下步骤:热轧、终轧、卷取、冷轧、退火、缓冷、快冷、过时效、平整,九个步骤,其中,热轧加热温度为1220~1280℃,终轧温度840~890℃,卷取温度580~650℃,冷轧压下率60~80%,退火过程退火温度800~840℃,缓冷段结束温度610~650℃,快冷段结束温度290~320℃,过时效温度260~310℃,平整延伸率0.5%~0.6%。
2.根据权利要求1所述的抗拉强度450MPa级冷轧双相钢的制造方法,其特征在于:所述钢材的化学成分为C:0.06~0.09%;Si:<0.06%;Mn:1.00~1.40%;P:0.01%以下;Alt:0.02~0.07%;S:0.005%以下;N:0.005%以下,其余为Fe。
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